Automatický optický analyzátor tvaru a složení částic Morphologi

Morphologi 4 je plně automatizovaný systém statické analýzy obrazu, který poskytuje úplný a podrobný popis morfologických vlastností práškových materiálů. Morfologické zobrazování se v laboratorní sadě nástrojů pro charakterizaci částic rychle stává základní technologií.  Morphologi 4-ID kombinuje stejnou automatizovanou analýzu statických obrazů s Ramanovou spektroskopií v jediné integrované platformě, která poskytuje pro každou částici specifický morfologický popis chemického otisku v rámci směsi.

Přístroje Morphologi se používají k řešení problémů při formulaci a deformulaci produktů, k optimalizaci vlastností materiálu a k budování jistoty ve výsledky v průběhu vývoje a výroby. Přístroje Morphologi umožňují řízení a optimalizaci procesu a zajišťují rychlou identifikaci příčiny odchylek procesu.

Kdy použít morfologické zobrazování?

Morfologické zobrazování používá techniku automatické analýzy statických obrazů, která poskytuje úplný a podrobný popis tvarových (morfologických) vlastností částicových materiálů. Kombinací měření velikosti částic, jako je délka a šířka, s měřením tvaru částic, jako je kruhovitost a konvexita, morfologické zobrazování plně charakterizuje jak sférické tak nepravidelně tvarované částice. To umožňuje hlubší pochopení charakteristik vzorků pomocí přesné detekce aglomerátů, cizích částic a dalších anomálních materiálů. Poskytuje také údaje požadované pro ověření dalších metod určených na měření velikosti částic, které používají ekvivalentní sférický přístup k uvádění distribuce velikosti částic. Morfologické zobrazování přesně charakterizuje jednotlivé částice v předem dispergovaných vzorcích prášků, suspenzí a částic uložených na filtrech. Statisticky reprezentativní distribuce jsou konstruovány rychlou a automatickou analýzou stovek tisíc částic v jednom měření, které poskytují cenné informace o celém vzorku.

Význam tvaru částice, když velikost nestačí

Jedna částice nebo shluk?

Pro mnoho metod na stanovení velikosti částic je nutné úplné rozptýlení shluků. Se schopností snímání jednotlivých částic je možné zhodnotit celkové zastoupení shluků ve vzorku pomocí analýzy obvodu a tvaru částice a tím odlišit, zda se jedná o jednotlivou částici či shluk.

Pravidelná či protáhlá částice?

Mletím částic je často dosaženo kromě zmenšení velikosti částic též změny jejich tvaru. To může vést k žádoucímu i nežádoucímu chování při následném zpracování i ve finálním produktu. Měřením tvarových parametrů, jako je prodloužení nebo kruhovitost, lze sledovat celkové vlastnosti a podle toho upravit výrobní proces.

Hladká nebo hrubá?

Účinnost abrazivních prášků a toku částic může být ovlivněna hrubostí či hladkostí povrchu částic. Tvarové parametry částic poskytují přehled o celkové formě, což pomáhá zjistit, zda je již brusný prášek opotřebovaný nebo zda je více či méně pravděpodobné, že se sypký materiál nalepí ve výsypce zásobníku.

Světlá nebo tmavá?

Minerální vzorky často obsahují směs různých typů částic. Použití snímků ve stupních šedé ke změření fyzikálních vlastností, jako je množství světla, které prochází nebo je odraženo od povrchu částic, pomáhá rozlišit mezi těmito částicemi.

Směsi částic

Občas se vzorek skládá z částic různých materiálů o různých vlastnostech. Zastoupení jednotlivých materiálů lze často stanovit na základě tvarových rozdílů, jindy lze využít kombinaci obrazové analýzy a stanovení chemického složení například pomocí Ramanovy spektroskopie.

Aplikace

Farmacie

Aktivní farmaceutická složka (API) a velikost a tvar částic excipientů jsou kritické vlastnosti materiálů, které je nutno chápat a řídit během vývoje formulace a zvětšování (scale-up) procesů jak pro inovační, tak pro generické produkty. Morphologi dodává potřebná data k dosažení tohoto cíle a může také stanovit velikost částic API komponenty specifikované pro stanovení bioekvivalence in vitro pro generika, minimalizující náklady spojené s klinickou studií.

Baterie a skladování energie

Morfologické popisy mohou být použity pro vztažení vlastností elektrodového prášku s výkonem baterie, pro podporu vývoje produktu a zajištění kvality výrobků. Systémy Morphologi také poskytují informace o chemickém složení a struktuře elektrodových materiálů, které jsou základem pro výkon baterie.

Prášková metalurgie a aditivní výroba (práškový 3D tisk)

Vlastnosti kovového prášku, jako je velikost částic a tvar, jsou rozhodující pro procesy práškové metalurgie, protože ovlivňují konečnou kvalitu a výkonnost součástí. Morphologi používá výrobci kovových prášků a výrobců součástí, aby zajistili optimální, konzistentní a vysledovatelné dodávky prášku, což snižuje riziko nákladné poruchy součásti.

Forenzní vědy

Soudní analýza vyžaduje fyzické a chemické informace k interpretaci důkazů. Velikost částic, tvar a chemické informace dodané přístroji Morphologi umožňují identifikaci kontaminantů, detekci padělaných léčivých přípravků nebo nedovolených drog a klasifikaci půd a jiných zbytků z místa zločinu, což pomáhá při vyšetřování proces.

Stavební materiály

Cement je komplexní směs minerálů a přísad, jejichž částicové vlastnosti specifické pro jednotlivé složky ovlivňují vlastnosti konečného výrobku. Morphologi umožňuje, aby velikost částic a tvar jednotlivých složek v cementové směsi byly plně charakterizovány a porovnány mezi šaržemi nebo výrobky, což pomáhá vývoji výrobku a řešení problémů s výrobou.

Těžba a minerály

Morfologie geologických ložisek pomáhá sledovat rozsah přírodních katastrof a předvídat dopad budoucích přírodních údálostí. Vlastnosti částic také určují efektivitu brusných minerálů pro použití v nástrojích pro řezání a leštění. Morphologi automaticky generuje statisticky relevantní částicové údaje složek potřebné k plnění těchto výzev.

Sprejové sušení

Technika sprejového sušení se používá v celé řadě výrobních odvětví k výrobě granulí se správnou velikostí a tvarem pro dosažení požadovaných tokových vlastností. Morphologi poskytuje statisticky relevantní data, která umožňují optimalizaci procesů a robustně plní vaše očekávání.